Цифровая фильтрация, Выбор фильтра... Опции

[M@RS]

Добрый день всем.
Нужно на фоне низкочастотных помех (0.5 - 4Гц), ловить сигналы от цели (10Гц и выше)... Применил частотное разделение ФВЧ фильтром 3-порядка Чебышева. fdatool расчитал фильтр и загнал в моделирование. Да, видно что фильтр почти в 20 раз ослабляет сигнал помехи, но цель (в 10 раз меньше по амплитуде) тяжело увидеть после фильтра. Посоветуйте может, для этих целей существует что-то более оптимальное?

[Lmx2315]

Что мешает поставить фильтр, ослабляющий НЧ составляющую в 200 раз?

[Guest_TSerg_*]

Фильтры конструируются не по принципу "решил поставить Чебышева 3-го порядка", а исходя из ТЗ, с описанием спектра помех, сигнала, желаемого подавления, неравномерности и пр.

[Guest_TSerg_*]

Для примера:
Помеха: 5 гарм. составляющих от 0.4 до 4 Гц с разными амплитудами и в сумме до 1.5;
Сигнал: гарм. 10 Гц, амплитуда 0.1;
Фильтр: Чебышев 5-order, неравномерность 1 дБ;
График: синий (помеха + сигнал), розовой ( сигнал ), красный ( отфильтрованный сигнал * 10 );

[M@RS]

Это все хорошо... Но у меня единичные сигналы... Тоесть не гармонические... Смотрел в симуляторе. Чебышеву 3 порядка чтобы пропустить сигнал надо минимум один период. Я о начальных условиях... Если проводить аналогию с аналоговыми фильтрами. То выше 4 порядка не делают... Звон лишний никому не нужен...
Вот может есть фильтры какие, что заточены для таких нужд. Работать фильтр будет на stm32 с fpu

[Lmx2315]

Это все хорошо... Но у меня единичные сигналы... Тоесть не гармонические...

..если сигнал не гармонический то как он умещается в указанной полосе до 4 Гц?
У него должен быть, в таком случае, бесконечный спектр.
Который будет всегда в полосе вашего сигнала от 10Гц и выше .
з.ы.
на схеме вы суммирует два импульса разной ширины половинно-синусообразной формы?
И хотите узнать о присутствии одного при помехе от другого?
У таких сигналов вообще бесконечный сплошной спектр, если они не повторяются за время анализа.
У обоих сигналов спектр будет начинаться с нуля и перекрывать друг друга.

[M@RS]

..если сигнал не гармонический то как он умещается в указаной полосе до 4 Гц? У него должен быть, в таком случае, бесконечный спектр.
Который будет всегда в полосе вашего сигнала (тоже не гармонического?) . Откуда у не гармонических сигналов взялись ваши частоты , кстати?

Полоса фвч фильтра взята с аналоговой реализации даной задачи. Сигналы от помехи в основном имет низкочастотную составляющую(может быть и типа гармонический в зависимости как человек несёт датчик) . Скажем до 5 герц. Все что выше это можно сказать что сигнал. Так обрабатывают в аналоге. Синхродетектор и после него аналоговый фильтр. Я это хочу получить в цифре. Суть в том что в аналоге ничего не придумаешь кроме фильтра фвч. Вот и ставлят их и работают на "звонах"...

на схеме вы суммирует два импульса разной ширины половинно-синусообразной формы?
И хотите узнать о присутствии одного при помехе от другого?
У таких сигналов вообще бесконечный сплошной спектр, если они не повторяются за время анализа.
У обоих сигналов спектр будет начинаться с нуля и перекрывать друг друга.

Не гармонического сигнала спектр до бесконечности. Это понятно. На модели я симитировал ситуацию когда на большом сигнале от грунта (помеха) , появляется сигнал от цели. Эта картина может повториться скажем через полсекунды. Но уже может быть другое соотношение амплитуд и длительности. Все зависит от расстояния до грунта и скоости сканирования.

Сообщение отредактировал M@RS - Nov 11 2014, 20:17

[Guest_TSerg_*]

Вы разберитесь с постановкой задачи, потом приходите снова.

[Lmx2315]

Полоса фвч фильтра взята с аналоговой реализации даной задачи. Сигналы от помехи в основном имет низкочастотную составляющую(может быть и типа гармонический в зависимости как человек несёт датчик) . Скажем до 5 герц. Все что выше это можно сказать что сигнал. Так обрабатывают в аналоге. Синхродетектор и после него аналоговый фильтр. Я это хочу получить в цифре. Суть в том что в аналоге ничего не придумаешь кроме фильтра фвч. Вот и ставлят их и работают на "звонах"...

..вы в свою модель поставьте ФВЧ с большим подавлением (200 раз) и большой крутизной и если не тяжело - выложите результат, посмотреть что вас не устроило.

[M@RS]

..вы в свою модель поставьте ФВЧ с большим подавлением (200 раз) и большой крутизной и если не тяжело - выложите результат, посмотреть что вас не устроило.

Спасибо за совет. Попробую. Но чем больше порядок, тем больше "звон" будет на такой сигнал.. Если две цели будет, то следующая цель в звоне пропадает..

[Lmx2315]

Спасибо за совет. Попробую. Но чем больше порядок, тем больше "звон" будет на такой сигнал.. Если две цели будет, то следующая цель в звоне пропадает..

..так, нам чай не паять - есть модель, вот и посмотрим. Может "звон" не такой уж страшный будет, а если будет может можно границы какие у него найти или ещё чего.
Спектр построим, посмотрим где на спектре будет звон от помехи, а где палки полезного сигнала.

[M@RS]

..так, нам чай не паять - есть модель, вот и посмотрим. Может "звон" не такой уж страшный будет, а если будет может можно границы какие у него найти или ещё чего.
Спектр построим, посмотрим где на спектре будет звон от помехи, а где палки полезного сигнала.

Да, придеться заново создавать модель. Матлаб отказался сохранять...
Я уже думал над тем чтобы искать алгоритмы по прогнозированию поведения случайны величин. Следить за помехой и прогнозировать ее значение, потом вычитать.
А если вместо БИХ, КИХ использовать? Может для этих нужд будут предпочтительнее?

[Lmx2315]

Да, придеться заново создавать модель. Матлаб отказался сохранять...
Я уже думал над тем чтобы искать алгоритмы по прогнозированию поведения случайны величин. Следить за помехой и прогнозировать ее значение, потом вычитать.
А если вместо БИХ, КИХ использовать? Может для этих нужд будут предпочтительнее?

..что то я невнимательно видно читал, удивился что вы БИХ поставили в цифровую модель, с КИХ думаю гораздо удобнее будет.
БИХ вам сейчас не к чему, это лишние проблемы.
Рано прогнозировать случайные величины (думаете есть смысл?).
Вы модель свою повторите и поставьте туда КИХ с большим подавлением НЧ .
Посмотрите что будет, на осциллографе и спектрометре.

[M@RS]

..что то я невнимательно видно читал, удивился что вы БИХ поставили в цифровую модель, с КИХ думаю гораздо удобнее будет.
БИХ вам сейчас не к чему, это лишние проблемы.
Рано прогнозировать случайные величины (думаете есть смысл?).
Вы модель свою повторите и поставьте туда КИХ с большим подавлением НЧ .
Посмотрите что будет, на осциллографе и спектрометре.

Извините, это я не уточнил. Я делал по аналогии с аналоговой обработкой данной. Задачи. Матлаб мне КИХ спроектировал 240 порядка... А их два надо, на каждый канал. это 500 операций "умножение с накоплением". Да моделировать его отказался...

Сообщение отредактировал M@RS - Nov 12 2014, 09:20

[Lmx2315]

Извините, это я не уточнил. Я делал по аналогии с аналоговой обработкой данной. Задачи. Матлаб мне КИХ спроектировал 240 порядка... А их два надо, на каждый канал. это 500 операций "умножение с накоплением". Да моделировать его отказался...

240 порядок это для каких требований к фильтру так получилось?
Ну по любому, если почему то МАТЛАБ отказался моделировать - упростите требование к фильтру и всё равно поставьте КИХ в модель.
Моделируйте один канал, пока.
Частоты низкие , при дальнейшей реализации такой порядок вполне можно в DSP реализовать.